Bài giảng xu hướng phát triển thực phẩm các nhóm thực phẩm biến đổi gen

CÁC NHĨM THỰC PHẨM BIẾN ĐỔI GEN Phân nhóm GMO/sản phẩm GMO • Các sinh vật biến đổi gen • Động vật: bị, lợn, cá, muỗi… • Thực vật: ngơ, lúa, khoai tây, cao su, xoan, cỏ… • Vi sinh vật: nấm men, vi khuẩn lactic… • Theo tình trạng • Đang nghiên cứu: chủ yếu động vật • Đã cấp chứng nhận để sử dụng: chủ yếu thực vật • Mục đích sử dụng: • y học/thú y • Thực phẩm/thức ăn chăn ni • Mục đích khác Cây trồng biến đổi gen • Được nghiên cứu thương mại hố nhiều cho mục đích thực phẩm/TACN • Các tính trạng sử dụng: • • • • • • • • Chống chịu thuốc trừ cỏ (EPSPS, PAT), Kháng sâu, Kháng kháng sinh, Kháng nấm, virus Thay đổi đặc điểm phát triển: chín chậm Thay đổi đặc điểm enzyme Thêm enzyme để tăng cường chuyển hoá Giảm nicotine, thay đổi thành phần axit amin Thay đổi hàm lượng dầu, axit béo Tăng khả chịu hạn • Các loại trồng biến đổi: ngơ, đậu tương, cải dầu, cà chua, mía, củ cải đường, khoai tây, bí ngịi • Nguồn gốc gen: vi sinh vật (Agrobacterium, E.coli, Bacillus, Streptomyces…), thực vật (ngô, cà chua…) Một số ví dụ GMC • Cà chua FLAVR SAVR™ (Monsanto) chín chậm • Ngơ Mavera™: Renessen LLC (Netherlands): ngơ có hàm lượng amino acid biến đổi • Đậu tương Vistive Gold™ (monsanto): biến đổi thành phần axit béo • Táo khơng bị thâm Arctic™ Fuji Apple • Phytaseed™ Canola: Cải dầu biến đổi khả sinh phytase • Ngơ chịu hạn Genuity® DroughtGard™ (Monsanto) Động vật biến đổi gen ứng dụng • So với trồng biến đổi gen GMC, động vật GMA chủ yếu nghiên cứu, chưa thương mại hố • Mục đích: • Tăng trưởng tốt, suất cao : có tốc độ lớn nhanh, hiệu sửdụng thức ăn cao • Cải thiện chất lượng: sữa, thịt • Kháng bệnh mơi trường tốt • sản xuất protein quý dùng y dược • mô hình nghiên cứu bệnh ởngười • cung cấp nội quan cấy ghép cho người GMF từ động vật • Các tính trạng sử dụng: Tăng khả sinh trưởng tỷ lệ sống sót cho vật ni, tăng suất • Tăng khả tạo sữa thay đổi chất lượng sữa (casein, lactose, lactoferine), ví dụ thêm gen mã hố casein • Đưa gen lactalbumin bị vào lợn, tạo nhiều sữa giúp lớn phát triển nhanh hơn, • Đưa gen tạo hormon sinh trưởng porcine vào lợn, khả phát triển nhanh hơn, tạo nhiều nạc hơn; • Đưa gen tạo phytase tuyến nước bọt, giúp hấp phụ phosphat tốt • Loại bỏ (hoặc chức năng) gen myostatin bị, tạo nhiều nạc • AquaAdvantage tạo ra, chứng minh tính an tồn chưa cấp chứng nhận kiện chuyển gen động vật sử dụng làm thực phẩm • Việt Nam dự thảo luật Đầu tư Luật Doanh Nghiệp sửa đổi cấm thực phẩm biến đổi gen từ động vật (tháng 8/2014) Động vật biến đổi gen ứng dụng – số ví dụ • Biosteel: sợi tổng hợp làm từ protein thu từ sữa dê biến đổi gen • Dê biến đổi gen mang gen mã hoá protein MaSpI dragline I lấy từ nhện, tạo protein sữa Các protein thu nhận sử dụng làm sợi tổng hợp, với độ bền cao hơn, ứng dụng công nghệ sợi nano Động vật biến đổi gen ứng dụng – số ví dụ • Herman the Bull : Bị mang gen lactoferin từ người • Tạo năm 1990, phương pháp vi tiêm, chết bệnh năm 2004 • Được sử dụng để lai tạo, tổng cộng 83 bò hệ sau mang gen tạo lactoferin người Ứng dụng động vật biến đổi gen – số ví dụ • Lợn Enviropig mang gen phytase (phân giải phospho), có khả chuyển hoá phytate thức ăn tốt nhờ tạo phytase tuyến nước bọt hiệu sử dụng thức ăn tốt hơn, giảm ô nhiễm mơi trường hợp chất phospho • Gen phytase lấy từ E.coli, chuyển gen vào phôi phương pháp vi tiêm Ứng dụng động vật biến đổi gen – số ví dụ • Cá hồi Aquavantage Salmon (Aquabounty Technology) • Động vật biến đổi gen cấp chứng nhận an tồn Thực phẩm • Gen hormon tăng trưởng từ cá hồi Chinook - kết hợp với promoter từ lươn biển để đưa vào cá hồi đại tây dương Cá hồi phát triển quanh năm (thay mùa xuân hè) • Số cặp nhiễm sắc thể lẻ (triploid) nên khơng có khả sinh sản, giảm nguy phát tán gen vào môi trường sống điều kiện tự nhiên • Hiện nay: 100 tấn/năm, quy mơ trang trại khép kín Vi sinh vật biến đổi gen ứng dụng • Sử dụng cho mục đích y học chủ yếu: virus, vi khuẩn tạo vaccine, kháng sinh, protein điều trị bệnh… • Cho mục đích thực phẩm, vi sinh vật biến đổi gen chủ yếu dùng để sản xuất chất phụ gia thực phẩm, chất bổ trợ: enzyme, hương liệu, vitamin, polymer • Số lượng nhỏ vi sinh vật biến đổi gen sử dụng trực tiếp thực phẩm/TACN: probiotics sữa chua, chế phẩm vi sinh cho thức ăn chăn nuôi GMF từ vi sinh vật • Phụ gia hỗ trợ trình sản xuất: • Enzyme từ sinh vật biến đổi gen : từ vi khuẩn, nấm mốc nấm men, sử dụng nhiều quy trình chế biến thực phẩm: đồ uống có cồn bia, rượu cồn, tinh bột, bánh kẹo, Sữa (ví dụ danh mục FSANZ) • Phụ gia thực phẩm: Chất tạo hương, tạo vị sản xuất, tạo cấu trúc theo đường GMM • Probiotics GMM: Nấm men biến đổi gen (ví dụ) • Nấm men sử dụng sản xuất rượu, bia, bánh mì • Biến đổi hệ gen nấm men nhằm: giảm thời gian ủ bánh; cải thiện trình lên men bia, tăng ổn định hương vị; giảm thời gian lên men vang, cải thiện vị cho sản phẩm • Ở Mỹ Canada, chủng nấm men biến đổi gen GM công nhận an toàn sử dụng cho sản xuất vang: • ML01: cải thiện độ ổn định màu hương vị vang, giảm hình thành histamine • Giảm hình thành (ethylcarbamate, gây ung thư) lên men Cho mục đích khác • Thay đổi màu hoa: • hoa cẩm chướng • Hoa hồng • Tạo động vật cảnh: cá cảnh • Tạo hàm lượng lignin thấp • Thay đổi khả quang hợp tăng nhanh phát triển: arabidopsis (cây sử dụng nhiều nghiên cứu) • Sợi Bơng cho dệt may Nguồn tham khảo • http://www.isaaa.org • http://bch.cbd.int • http://cera-gmc.org/GMCropDatabase